JPH04335071A

JPH04335071A - 水性印刷インキ

Info

Publication number: JPH04335071A
Application number: JP3136003A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Katsuya; 敦勝屋; Hideki Yasuda; 秀樹安田
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Priority date: 1991-05-10
Filing date: 1991-05-10
Publication date: 1992-11-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷用水性インキに関
する。更に詳しくは、各種プラスチックフィルム、金属
箔などの非吸収性基材に対する接着性が良好で、かつ耐
ブロッキング性、耐柔み性、レベリング、光沢などの諸
性能に優れた印刷物を与える水性印刷インキに関する。

【０００２】

【従来の技術】各種プラスチックフィルム、金属箔など
への印刷インキとして、有機溶剤可溶型の樹脂（ウレタ
ン、ポリアミド、ニトロセルロース、ポリエステル等）
が単独もしくは併用の形で使用されているが有機溶剤に
よる火災、大気汚染の防止あるいは省資源の観点からこ
れらに代わる水性印刷インキの開発が切望されている。

【０００３】水性印刷インキのバインダーとして、一般
的なものにスチレン−マレイン酸共重合樹脂スチレン−
アクリル共重合樹脂、マレイン化ロジン、アクリル樹脂
などがあるが、これらを使用した水性印刷インキは、紙
などの吸収性素材への印刷には適しているものの、各種
プラスチックフィルム、金属箔などの非吸収性素材に対
しては、接着性が悪いという欠点があった。

【０００４】一方、各種プラスチックフィルムに対する
接着性を改善したものとして、特定の組成のビニルモノ
マーをアルコールの存在下懸濁重合し、塩基物質で中和
した、水性印刷インキ組成物（特開昭５３−８５６０６
号公報）や、水酸基含有ビニル系モノマーと他のビニル
モノマーを、乳化重合し、塩基物質及びアルコールを添
加して溶解した水性印刷インキ組成物（特開昭５６−４
１２７６号公報）が提案されているが、これらの組成物
は各種プラスチックフィルムに対する接着性は改善され
てはいるものの、光沢やレベリング性が悪いという欠点
があった。水性印刷インキ組成物として、アルキレンオ
キサイド鎖を有するビニルモノマーと他のビニルモノマ
ーを溶液重合し、塩基物質で中和した水性印刷インキ組
成物（特開昭５９−１５４６１号公報）を提案したが、
各種プラスチックフィルムの接着性は優れているものの
、耐ブロッキング性や耐水性が劣るという欠点があった
。また従来からの一般的なアクリル樹脂をプラスチック
フィルムや金属箔などの非浸透性の基材へ接着させる場
合、バインダーのガラス転移点を下げて、より柔らかく
することで効果が得られることがあるが、この場合接着
性と耐ブロッキング性が相反するため、インキ中にワッ
クスや体質顔料を多く入れる形となる結果、インキの光
沢や透明性が劣るという欠点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、検討の結
果、特定の構造を有するモノマーと他のビニルモノマー
を溶液重合し、塩基物質で中和したものからなる水性印
刷インキが、各種フィルムや金属箔への接着性と耐ブロ
ッキング性が両立し、かつ耐揉み性、レベリング性、光
沢が大巾に向上することを見出し、本発明に至ったもの
で、本発明は前記の従来の種々の欠点を改良し、プラス
チックフィルムや金属箔への接着性に優れた水性印刷イ
ンキを提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）分子中
に下記式

【０００７】

【化２】

【０００８】（式中、Ｒ１　は水素原子もしくはメチル
基、Ｒ２　は水素原子もしくはＣ＝１〜１８のアルキル
基、ｎは１〜３０の整数を示す。）で表わされるアルキ
レンオキサイド基を含有するビニルモノマー　　３〜５
０重量％（Ｂ）カルボキシル基含有ビニルモノマー　　３〜２０
重量％（Ｃ）残部が他の共重合可能なビニルモノマー　　３０
〜９４重量％からなるモノマーを溶液重合せしめたアクリル系共重合
体にアンモニアもしくはアミンを添加し、水性媒体中に
溶解した樹脂溶液をバインダー成分とすることを特徴と
する水性印刷インキである。

【０００９】本発明を実施するに際して用いる必須成分
（Ａ）である前述の一般式の特定する化合物の具体例と
して、フェノキシエチレングリコールモノアクリレート
、フェノキシジエチレングリコールモノアクリレート、
パラノニルフェノキシジエチレングリコールモノアクリ
レート、パラノニルフェノキシテトラエチレングリコー
ルモノアクリレート、パラノニルフェノキシトリプロピ
レングリコールモノアクリレート、フェニルポリエチレ
ングリコール（メタ）アクリレート、フェニルポリプロ
ピレングリコールモノ（メタ）アクリレート等が挙げら
れ、ビニルモノマーの使用量は３〜５０重量％、好まし
くは５〜３０重量％の範囲である。使用量が少ないと非
浸透性基材への接着性が低下、光沢、レベリング性が低
下し、使用量が多過ぎても、効果の増大は期待できず、
コスト高となって好ましくない。

【００１０】本発明におけるカルボキシル基含有ビニル
モノマー（Ｂ）としては、アクリル酸、メタクリル酸、
イタコン酸、クロトン酸などがあり、３〜２０％好まし
くは８〜２０重量％の範囲で使用する。使用量が少ない
と水溶化しにくくなり、多過ぎると耐水性や、各種フィ
ルムへの接着性が低下する。

【００１１】（Ｃ）の他の共重合可能なビニルモノマー
としては（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル
酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリ
ル酸２エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸２ヒドロキ
シエチルなどの（メタ）アクリル酸エステル類およびス
チレン、酢酸ビニルなどのモノマーがあげられる。

【００１２】本発明において、上記モノマー混合物を溶
液重合せしめるのは公知の方法でよく、例えばアゾビス
イソブチロニトリルのようなラジカル基を発生する開始
剤の存在下に、イソプロピルアルコールなどの有機溶剤
中で重合する。

【００１３】これらカルボキシル基含有アクリル樹脂の
重量平均分子量は２０，０００以上、７０，０００万以
下が望ましい。またこれらアクリル樹脂のガラス転移点
としては−２０〜５０℃の範囲が望ましい。５０℃以上
では接着性や耐揉み性が低く、−２０以下では耐ブロッ
キング性がきわめて悪い。

【００１４】得られたカルボキシル基含有アクリル樹脂
の中和に必要な塩基としては、ジメチルエタノールアミ
ン、ジエチルエタノールアミン、トリエチルアミン、ト
リエタノールアミン、モルホリンなどの有機アミンまた
はアンモニア、好ましくはアンモニアで中和して、ｐＨ
が７〜９が好適である。

【００１５】本発明に係る水性印刷インキは顔料などの
着色材、充填材、その他必要な添加剤を加え、公知の練
肉の方法より得られる。また、本発明の水性印刷インキ
には、その性能を阻害しない範囲で必要に応じてシェラ
ック樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、カルボキシル化
石油樹脂、セルロース系樹脂、スチレンマレイン酸樹脂
あるいはハイドロゾル樹脂と混合して使用できる。

【００１６】

【発明の効果】本発明により得られた水性印刷インキは
、印刷時に適正粘度になるまで水又は水とアルコール類
好ましくはエチルアルコール、イソプロピルアルコール
等の低級アルコールの混合物で希釈して、グラビア及び
フレキソ印刷方式で各種プラスチックフィルムに印刷さ
れる。本発明の水性印刷インキ組成物は各種プラスチッ
クフィルム、金属箔などの非吸収性基材に対する接着性
が良好で、かつ耐ブロッキング性、耐揉み性、レベリン
グ性、光沢の優れた印刷物が得られる。

【００１７】

【作用】前述の一般式の特定する化合物は、分子中のア
ルキレンオキサイド鎖の末端に位置するフェニル基ある
いはアルキレン基の疏水性が大きく、各種プラスチック
表面や金属表面の疎水面への配向が容易となり濡れ性が
向上し、接着性やレベリング性に寄与したと考えられ、
不必要にバインダーのガラス転移点を下げなくともプラ
スチックフイルムや金属箔に良好な接着性を示す。また
、分子末端のフェニル基は光学的屈折率も大きく印刷物
の光沢向上に働いている考えられる。一方、分子中のア
ルキレンオキサイド鎖が、水酸基やメトキシ基では親水
性が大きく、フェニル基あるいはアルキル基で認められ
た作用は生じない。よって、バインダーのガラス転移点
を下げ、より柔らかくする必要が生じるが、接着の効果
は小さく、むしろ耐ブロッキング性を低下させる結果と
なり、美粧性に優れた印刷物は得られない。

【００１８】

【実施例】

実施例１撹拌装置、温度計、窒素ガス導入管を備えた１リットル
の４ツ口フラスコにエタノール１５０ｇを仕込み、７９
〜８１℃まで加熱し、この温度を保持する。次いでフェ
ノキシジエチレングリコールモノアクリレート２０ｇ、
アクリル酸１０ｇ、エチルメタクリレート７０ｇの混合
物及びアゾビスイソブチロニトリル４ｇを９０分かけて
滴下した後、更に４時間反応を続ける。その後減圧蒸留
により溶媒を溜去し、ｐＨ８．５、樹脂固形分３３％に
なるよう、２５％アンモニア水及び水／エタノール＝６
０／４０（重量比）を加えた。得られた樹脂１２０ｇ、
リオノールブルーＦＧ−７３３０（東洋インキ製造（株
）製、商品名）１８ｇ、シリコン系消泡剤１ｇ、ポリエ
チレンワックス２ｇ及び水５９ｇの混合物をアトライタ
ーにて混練し、水性印刷インキ（Ａ）を調製した。得ら
れたインキを、水とエタノールの混合物（重量比で５０
：５０）で離合社製ザーンカップＮｏ．３にて１６秒／
２５℃に希釈し、グラビア方式（ヘリオ版１７５線／イ
ンチ、乾燥温度７０℃、印刷速度５０ｍ／分）で処理ポ
リプロピレンフィルム（東洋紡績（株）製コロナ放電処
理、２軸延伸ポリプロピレンフィルム、処理度３８ｄｙ
ｎｅ／ｃｍ、厚さ２０μｍ）未処理軟質アルミニウム箔
（東洋アルミ（株）製）に印刷を行った。物性評価試験
として接着性、レベリング性、耐ブロッキング性、耐も
み性、光沢を測定し表３に示した。

【００１９】なお、表３に示した物性値は次の方法によ
った。１）接着性…ニチバン製セロハンテープ剥離を行い次の
様に判別した。５：急激に引離しても剥離しないもの３：急激に引離せば剥離するが、徐々に引離した場合、
剥離しないもの１：徐々に引離しても剥離するもの４：上記５と３の中間の接着強度をもつもの２）レベリ
ング性…印刷物の表面状態を目視にて次のように判定し
た。５：泳ぎ現象及び抜けがなく、平滑な表面状態を形成し
ているもの３：泳ぎ現象及び抜けがやや有り、平滑な表面状態形成
に欠くもの１：泳ぎ現象及び抜けが著しく、平滑な表面状態を形成
していないもの３）耐ブロッキング性…印刷後、印刷面と非印刷面を重
ね合せ、１ｋｇ／ｃｍ２　の荷重をかけ、４０℃、８０
％Ｒ．Ｈ．の条件で２４時間保ち、その後剥して印刷物
の表面を目視判定した。５：全く、インキの移行が無く、容易に剥れるもの３：
一部、非印刷面にインキの移行があるもの１：非印刷面
全面に、インキの移行があるもの４）耐揉み性…印刷物
を両手で強く揉み、揉まれた部分の３０〜５０％のイン
キ皮膜が剥離した時の揉み回数。５）光沢…印刷物を肉眼で判定した。５：極めて良好３：普通１：不良

【００２０】実施例２〜５実施例１におけるビニルモノマー混合液に代えて、表１
のビニルモノマー混合液の各々を使用し、実施例１と同
様にして樹脂を得、インキ化をし、各々のインキ（Ｂ）
〜（Ｅ）を調製し、印刷を行い、物性を測定した。結果
を表３に示す。

【００２１】比較例１〜４実施例１におけるビニルモノマー混合液に代えて、表２
のビニルモノマー混合液の各々を使用し、実施例１と同
様にして樹脂を得、インキ化をし、各々のインキ（Ｆ）
〜（Ｉ）を調整し、印刷を行い、物性を測定した。結果
を表３に示す。

【００２２】表１

【表１】

【００２３】表２

【表２】

【００２４】表３

【表３】

【００２５】

【発明の効果】本発明により次のような効果が確認され
た。即ち、特定の構造を有するモノマーと他のビニルモ
ノマーを溶液重合し、塩基物質で中和したものからなる
水性印刷インキはプラスチックフィルムや金属箔への密
着性が優れ、かつ耐ブロッキング性、耐揉み性、レベリ
ング性、光沢が大巾に向上した印刷物を提供できるよう
になった。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　（Ａ）分子中に下記式【化１】（式中、Ｒ１　は水素原子もしくはメチル基、Ｒ２　は
水素原子もしくはＣ＝１〜１８のアルキル基、ｎは１〜
３０の整数を示す。）で表わされるアルキレンオキサイ
ド基を含有するビニルモノマー　　３〜５０重量％（Ｂ
）カルボキシル基含有ビニルモノマー　　３〜２０重量
％（Ｃ）残部が他の共重合可能なビニルモノマー　　３０
〜９４重量％からなるモノマーを溶液重合せしめたアクリル系共重合
体にアンモニアもしくはアミンを添加し、水性媒体中に
溶解した樹脂溶液をバインダー成分とすることを特徴と
する水性印刷インキ。